Cal prestar atenció a les característiques dels materials en la investigació microscòpica
(1) Microestructura de material multiescala: nivell atòmic i molecular del microscopi Olympus, nivell de defecte de cristall com ara dislocació, nivell de microestructura del gra, nivell de mesoestructura, nivell de macroestructura, etc.;
(2) Inhomogeneïtat de la microestructura del material: la microestructura real sovint té una inhomogeneïtat en la geometria, una inhomogeneïtat en la composició química i una inhomogeneïtat en les propietats microscòpiques (com ara la microduresa, el potencial electroquímic local), el sexe, etc.;
(3) La direccionalitat de la microestructura del material: inclosa l'anisotropia de la forma del gra, la direccionalitat de l'estructura de baix augment, l'orientació cristal·logràfica, la direccionalitat de les propietats macroscòpiques del material, etc., que s'han d'analitzar i analitzat per separat. representació;
(4) La variabilitat de la microestructura dels materials: els canvis en la composició química, els factors externs i els canvis de temps que provoquen transicions de fase i l'evolució de la microestructura poden provocar canvis en la microestructura dels materials. A més de l'anàlisi quantitativa, s'ha de parar atenció a si és necessari estudiar el procés de transició en fase d'estat sòlid, la cinètica d'evolució de la microestructura i el mecanisme d'evolució;
(5) Les possibles característiques fractals de la microestructura del material i les característiques dependents de la resolució que poden existir en observacions metal·logràfiques específiques: pot provocar que els resultats de l'anàlisi quantitativa de la microestructura depenguin fortament de la resolució de la imatge. S'ha de prestar més atenció a això a l'hora de realitzar anàlisis quantitatives de la morfologia dels teixits i emmagatzemar i processar fitxers d'imatges digitals de microestructura;
(6) Limitacions de la investigació no quantitativa sobre la microestructura dels materials: encara que la investigació qualitativa sobre la microestructura pot satisfer les necessitats de l'enginyeria de materials, l'anàlisi i la investigació de la ciència dels materials sempre necessita quantificar la geometria de la microestructura. Determinació i anàlisi d'errors dels resultats de l'anàlisi quantitativa obtinguts (error aleatori, error sistemàtic, error brut);
(7) Limitacions de la secció transversal de la microestructura del material o observació de projecció, etc. Les observacions de l'erosió profunda de l'estructura tridimensional del grafit i la perlita en escates de ferro colat han demostrat que aquestes limitacions poden conduir fàcilment a una mala interpretació de les imatges en secció transversal o projectades. .
Cal tenir en compte que s'han d'utilitzar diferents principis i relacions estereològiques per a imatges de secció transversal (com ara la metalografia òptica i les imatges SEM) i les imatges de projecció (com les imatges TEM), i l'anàlisi estereològic de les imatges de projecció és molt més difícil[2]. ].
Per a les limitacions de (6) i (7), gravat profund, separació de gra o segona fase, radiografia, visió estereoscòpica, microscòpia confocal, microscòpia de força atòmica, microscòpia d'ions de camp, micro-TC i tecnologies relacionades, reconstrucció de teixit tridimensional L'estructura d'una sèrie d'imatges de secció transversal i altres mètodes s'han utilitzat per a la imatge directa i l'observació experimental de la microestructura tridimensional dels materials. Però la majoria només són aptes per a casos molt especials, o la càrrega de treball és enorme, o només poden imatge i observar la superfície de la mostra. Entre ells, la tecnologia de micro-TC industrial és molt eficaç per a les proves no destructives de defectes de gran mida amb diferències de densitat evidents dins del material, i pot convertir-se en una nova direcció de recerca i desenvolupament, però la resolució per a l'observació de la microestructura. de materials queda per veure. Augmentat (actualment la seva resolució més alta és a nivell de micres). Quan és possible obtenir experimentalment una sèrie d'imatges metal·logràfiques de secció transversal, les tècniques de reconstrucció 3D i simulació per ordinador són molt útils per a l'observació directa en 3D. A més, l'observació directa no sempre significa mesura directa. Val la pena assenyalar que: en el cas en què no es pot realitzar la visualització tridimensional de l'organització del material o no es poden obtenir les seves dades de caracterització quantitativa encara que s'hagin visualitzat, l'anàlisi estereològica pot obtenir una mesura quantitativa imparcial de l'estructura tridimensional del teixit a un petit cost. Per tant, s'ha convertit en una eina indispensable per a l'anàlisi quantitativa i caracterització de la microestructura que és digne de promoció.
L'aparició i millora contínua de nous mètodes per a l'adquisició, emmagatzematge i transmissió d'imatges de la microestructura dels materials, així com millors mètodes de processament i anàlisi d'imatges, el desenvolupament i la popularització contínues dels principis de l'estereologia i les tècniques experimentals, i el ràpid desenvolupament del maquinari informàtic. i capacitats de programari Tots dos ofereixen una rara oportunitat per al desenvolupament i l'aplicació de la morfologia de la microestructura del material, des de la caracterització qualitativa fins a la caracterització quantitativa, des de l'observació bidimensional fins a la prova d'informació de formes geomètriques tridimensionals. L'alt grau d'automatització dels mètodes experimentals i la fàcil adquisició d'una gran quantitat de dades quantitatives de la microestructura també han donat lloc a més possibilitats d'ús indegut o innecessari d'alguns mètodes experimentals avançats d'anàlisi d'imatges, que no poden deixar de ser molt valorats.
